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基于同轴谐振腔,提出一种测量低损耗片状介质材料相对介电常数的方法。结合麦克斯韦方程组和电磁场边界条件,分析部分填充介质的同轴谐振腔内TEM谐振模,推导填充介质同轴谐振腔的本征方程。采用多项式拟合法简化计算模型。本文通过计算分析,设计一个空腔工作频率在1.8183 GHz的同轴谐振腔进行研究。在HFSS电磁仿真软件中进行仿真分析,研究填充介质材料的厚度和放置高度对测量结果的影响,仿真测量结果与理论模型结果一致。在实验中搭建测量系统实现全自动测量。实验测量同轴谐振腔空腔的谐振频率为1.8183 GHz。对FR4介质材料的相对介电常数进行测量。经过多次测量表明测量系统稳定性良好。实验结果符合实际标称值,与仿真误差小于5%,证明该方法的可行性和准确性。 相似文献
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开口同轴探头测量技术,由于可实现非破坏性测试,一直是众多科学家及工程技术人员关注的焦点。但对于同轴探头的误差分析,研究不够深入。相位补偿技术是最常用的同轴探头去嵌入技术,该技术假设同轴探头是理想器件,忽略了同轴探头加工精度带来的误差。为此,提出了一种更为精确的去嵌入技术,即基于传输线模型的开口同轴探头去嵌入技术,通过实测得到表征同轴探头误差的校准参量,从而量化同轴探头的误差模型,以去除在测量中同轴探头带来的误差。介绍了该技术的基本原理,并与相位补偿技术进行了对比,最终通过实测验证了该技术是有效可行的。 相似文献
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复电磁参数的现场测量新方法 总被引:4,自引:0,他引:4
本文提出一种开口同轴探头现场同时测量高损材料复电磁参数的新方法。通过测量不同厚度材料的相邻频点的标量反射系数,将双厚度法与变频率法结合并建立适当的目标函数以计算其复电磁参数。对一些吸波材料进行了实际测量,实验结果表明该种方法在实际应用中的可行性。与矢量反射系数测量方法相比,该方法不需检测相位信息,可简化测量仪器。 相似文献
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岩石的介电常数是表征其电磁辐射特性的重要参数,对于遥感对地观测具有重要意义。然而,现有的介电常数测定方法通常对样品的形状和尺寸有特定要求,且所测得的介电常数只能代表岩石局部小区域的介电特性,无法表征岩石整体的介电特性。为此,本文基于微波干涉理论,首先研究并提出了一种利用微波辐射计来测试岩石介电常数的新方法。然后,基于该方法并利用C波段微波辐射计对花岗岩和砂岩的介电常数进行了测试。为验证测试结果的正确性,利用AET开口同轴谐振腔方法对该结果进行了对比验证。结果表明,利用新方法测得的花岗岩和砂岩的介电常数分别为3.89和5.71,与AET开口同轴谐振腔法测量结果相比,相对误差分别为3.2%和2.7%,误差较小。研究结果初步表明了新方法的可行性,对于目前的点式介电常数测试方法不失为一种有益的补充。 相似文献
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电缆附件常常在系统电压开合闸过程中发生故障,除了高频暂态过电压的原因外,电缆附件材料的高频特性也值得关注。本文基于35 kV冷缩式电缆附件及电缆,测量了附件用绝缘料三元乙丙橡胶(EPDM)、硅橡胶(SIR)及其半导电料与电缆用绝缘料交联聚乙烯(XLPE)及其外半导电料在MHz~GHz的介电频谱。根据测量结果,仿真计算了35 kV电缆中间接头在直流电压、交流叠加暂态(MHz~GHz)、直流叠加暂态(MHz~GHz)过电压下的内电场分布。结果表明:对于EPDM、SIR附件绝缘料及XLPE电缆绝缘料,当频率从MHz升高至GHz时,介电常数几乎不变,但电导率上升了2~3个数量级;对于电缆及附件用半导电料,当频率从MHz升高至GHz时,电导率增大,介电常数减小,其中电缆外半导电料的电导率和介电常数变化更大。仿真结果显示,在高频暂态电压作用下,电缆本体与附件界面处场强将超出设计安全值,在施加频率为1 MHz的电压时,电缆附件电场分布符合设计安全值,当施加频率达到100 MHz和1 000 MHz的电压时,附件橡胶绝缘与电缆绝缘界面电场分别达到2.765 kV/mm和5.613 kV/mm,有可能造成界面击穿故障,从而影响电缆附件的运行可靠性。 相似文献
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基于电磁场理论求解同轴连接器的截止频率,在同轴连接器与同轴电缆阻抗相匹配的前提下,利用MATLAB软件绘制网格图分析和研究了同轴连接器的内导体外径、外导体内径以及填充介质相对介电常数对其上限工作频率的影响规律,并提出了3种有效展宽工作频带的途径。该文还对固定尺寸的同轴夹具这类特殊的连接器在材料电磁参数测量领域的应用进行了研究,结果表明,填充在同轴夹具中的待测样品难以使得连接器和电缆的阻抗严格匹配,并且随着待测试样介电常数εr的提高,同轴连接器的工作频带随之缩小1/εr。 相似文献
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以机械合金化方法制备了Fe-Ni和Fe-Ni-La软磁合金吸波材料,分析了球磨时间及稀土元素La掺杂对合金电磁性能及电磁波吸收性能的影响。结果表明,球磨90 h后,形成了具有片状形貌的Fe-Ni和Fe-Ni-La合金,合金电磁参数明显改善,吸波性能明显提高。添加稀土元素La后,合金电磁参数得到优化,复介电常数和复磁导率明显提高,介电损耗和磁损耗得到加强,吸收峰向低频移动。球磨90 h的Fe-Ni合金对电磁波最小反射率为-22 d B,匹配频率10 GHz,频宽2.6 GHz(8.7~11.3 GHz),掺杂稀土元素La后,Fe-Ni-La合金最小反射率为-16.1 d B,匹配频率7.4 GHz,频宽2.5 GHz(6.2~8.7 GHz)。 相似文献
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运用FDTD算法对同轴结构的辐照腔不连续性进行了分析,利用CST软件对其进行了结构设计和仿真计算。采用N型射频接头,内外导体采用开孔结构的聚四氟乙烯介质进行支撑,在宽频信号源的激励下,同轴腔内可以产生任意频率和强度的TEM模式的电磁场。设计过程中,通过FDTD算法分析与CST软件仿真设计相结合,对超宽频同轴辐照腔的传输性能进行不断优化,在DC~6 GHz频率范围内,S11均在-10 d B以下。 相似文献
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为了提高机电-电磁暂态混合仿真对机电侧非对称故障的处理能力,进一步提升混合仿真对各类工况的适应性,本文提出了一种同时考虑机电侧非对称故障和电磁侧非对称故障的计算方法。首先提出了一种机电侧发生非对称故障后的机电侧故障仿真方法,该方法根据非对称故障的类型获取故障电路导纳矩阵,继而通过修改与故障节点相关的导纳元素,将故障电路导纳矩阵的叠加到原导纳矩阵中获得故障后的导纳矩阵,并通过求解网络方程获得故障后的网络解。然后根据线性电路叠加定理,提出了接口节点戴维南等值电势的计算方法。为减少电磁侧的建模量,采用接口正序等值导纳进行戴维南电势向诺顿等值电流的转化。最后结合含有一回直流线路的IEEE39节点系统的基于PSCAD+C架构的机电-电磁暂态混合仿真平台,验证了所提方法的精度和有效性。 相似文献
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GIL(Gas Insulated Metal EncIosed Transmission Line)气体绝缘金属封闭输电线路,它采用SF6气体作为绝缘介质的同轴管状母线,与常规电缆和架空输电线路相比具有输电容量大、电能损耗小、布置紧凑灵活、有效的电瓷屏蔽、运行安全可靠等优势,更具有技术和经济优越性,在国内外已有近德40年运行经验。文章介绍了拉西瓦水电站800 kV GIL现场安装及试验过程,供国内同行参考。 相似文献
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In this contribution, we present a theoretical investigation of power reflection and transmission coefficients for a meander line polarizer placed periodically on a chiral slab. A meander line polarizer converts the wave polarization from linear to circular as the wave propagates through the polarizer at normal incidence. The design parameters are the dimensions of meander line and the material properties of dielectric slab. We introduce a new independent parameter, chirality admittance, which controls the wave polarization, replacing the dielectric slab with the chiral slab. The results demonstrate that the resonant frequency and the bandwidth of the meander line polarizer depend strongly on the value of chirality admittance. 相似文献
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高功率微波矩形波导衰减器的设计与实验 总被引:6,自引:1,他引:5
提出了一种高功率微波矩形波导衰减器。本设计中,衰减器是由矩形波导、Na2SO4衰减溶液以及装此溶液的石英容器组成。首先采用同轴探针法测量1.8~2.4GHz频段内Na2SO4溶液的介电常数,然后利用CST软件在1.8~2.4GHz频段内建模和仿真计算衰减量为(52±2)dB、驻波比小于1.35的衰减器。最后按照仿真得到的最优结构尺寸制作了高功率矩形波导衰减器,并对衰减器的衰减量和反射系数进行了实测和分析。为高功率微波衰减器的设计方法的研究提供了一种有效的理论和实验研究平台。 相似文献
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基于PSASP短路计算的区域电网等值方法 总被引:1,自引:0,他引:1
使用PSCAD/EMTDC软件对大型区域电网的局部线路和附近区域进行电磁暂态分析,需要将区域电网分为内部网络和外部网络2部分,对外部网络进行等值简化。传统的网络等值方法需要建立被等值系统的节点导纳矩阵,通过高斯消元法化简网络,计算工作量巨大。为此提出了基于PSASP短路计算的区域电网等值方法。通过全部边界节点的同时短路获得注入电流源参数。然后采用边界节点逐一短路,获得与边界节点数目相同的节点电压方程组,联立求解出节点导纳矩阵。新方法直接求解边界节点对应参数,计算量小。含特高压线路的大型区域电网仿真分析表明,PSASP原网络和PSCAD/EMTDC等值网络的短路电流基本一致,验证了等值方法正确性。最后分析比较了新方法与传统的静态等值方法,探讨了新方法的适用范围。 相似文献
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Frequency-dependent transmission line parameters are analysed using Poynting's theorem. Using the general formulation of impedance and admittance matrices and solution for electromagnetic field vectors, wave propagation characteristics of the transmission line are obtained. The method is particularly useful for power cables, in which electromagnetic effects such as the proximity effect and electromagnetic shielding are strong. Calculations of underground eccentric cable characteristics illustrate the method. New formulae for inductances and conductor internal impedances are derived and new results for the propagation constant are given. 相似文献
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Hirotaka Muto Masashi Doi Haruhisa Fujii Mitsuhito Kamei 《Electrical Engineering in Japan》2000,131(2):1-11
Electromagnetic waves are used for detection of partial discharges (PD) in GIS (gas‐insulated substations). A very wide frequency band up to 1.5 GHz is utilized for detection. There are three categories of electromagnetic wave which can be excited and propagate in coaxial cylindrical structures like GIS, namely, TEM, TE, and TM modes. The characterization and identification of each mode is indispensable to understanding the partial discharge phenomena in GIS. In this paper, peaks in the frequency spectrum excited by PD are identified in each mode and the resonant characteristics of each mode are studied. The following are the major results: (1) The resonance peaks appear at the frequencies defined by the spacer distance. (2) The intensity of each mode depends on the position of discharge source along the radial direction. The lower‐order modes including TEM are excited when a discharge source is located near the center conductor. On the other hand, higher‐order modes are excited when the discharge source is at the enclosure surface. (3) The experimental profile of each mode excited by PD along the radial direction approximately agrees with the general theory of electromagnetic wave propagation in coaxial cylindrical cavity. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 131(2): 1–11, 2000 相似文献